废旧锂电池回收
自上世纪90年代初开始商用化以来,锂离子电池的使用越来越广泛。如今,从笔记本电脑、移动电话到电动汽车、储能设备,锂离子电池几乎无处不在。随之而来的,则是废弃锂离子电池数量以惊人的速度增加。
有研究预测,到2030年,**报废的锂离子电池将达到1100万吨以上。而目前,美国废旧锂电池回收率却不足5%。这一问题若不能得到有效解决,无论是对民众身体健康,还是对自然生态环境,都将造成不良影响
此次,美能源部在阿贡国家实验室设立电池回收研发中心,意在开发具有成本效益优势的回收工艺,以尽可能多地从废旧锂离子电池中回收锂、钴等有价值材料。
锂电池芯过充到电压** 4.2V 后,会开始产生副作用。过充电压愈高,危险性也跟着愈高。锂电芯电压 ** 4.2V 后, 正极材料内剩下的锂原子数量不到一半, 此时储存格常会垮掉, 让电池容量产生*性的下降。 如果继续充电,由于负极的储存格已经装满了锂原子,后续的锂金属会堆积于负极材料表面。
这些锂原子会 由负极表面往锂离子来的方向长出树枝状结晶。这些锂金属结晶会穿过隔膜纸,使正负极短路。有时在短路 发生前电池就先爆炸,这是因为在过充过程,电解液等材料会裂解产生气体,使得电池外壳或压力阀鼓涨破 裂,让氧气进去与堆积在负极表面的锂原子反应,进而爆炸。
因此,锂电池充电时,一定要设定电压上限, 才可以同时兼顾到电池的寿命、容量、和安全性。较理想的充电电压上限为 4.2V。 锂电芯放电时也要有电压下限。 当电芯电压低于 2.4V 时, 部分材料会开始被破坏。 又由于电池会自放电, 放愈久电压会愈低。
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